Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
искусственный интеллект.rtf
Скачиваний:
37
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
1.09 Mб
Скачать

1.2 Некоторые сведения о мозге

«Пусть лошадь думает, у нее голова больше!» - знакомая фраза? И вот вроде бы все логично - чем больше мозг, тем умней его счастливый обладатель. Вот, пока вроде бы все правильно. Ну, а дальше-то начинаются полные непонятки: упуская всяких лошадок и коровок с весом мозга в 300-400 граммов, у слона – вес мозга более 5 кг, а у кашалотов, вообще 7кг с лишним! Так вот кто они - самые наиумнейшие и наимудрейшие! Ан-нет! Оказывается, что разумность как раз зависит не сколько от размеров и весамозга, столько от соотношения его веса с общим весом всего тела. И вот тут уж человеку нет равных!

Например: У людей соотношение веса телак весу мозга составляет: так 70 кг разделить на 1,4 кг получается в 50 раз, у коровы – в 1000 раз, у собаки - в 500 раз. Ну а если подсчитать у китов да кашалотов, то получается, что вес их тела превышает вес мозга аж в 3000 раз! В общем, наши единственные и ближайшие «по уму» родственники – это дельфины, вес мозга некоторых видов которых достигает 1700 гр., при весе тела около 135 кг.

А вот интересно, существует ли разница в весе мозга, так сказать, внутри рода человеческого? Оказывается да, существует! Так, в среднем мозг мужчинына 130 гр. больше мозга женщины. Кроме того, существуют так же расовые и национальные различия. Например, счастливыми обладателями самого легкого мозга -1185 гр. – являются австралийцы (австралоиды), а самого тяжелого - 1375 гр. - европейцы (европеоиды). При этом у англичан мозг весит, напоминаю - в среднем -1346 гр., а у французов -1280 гр. Лидеры - немцы, их мозг весит целых 1425 гр. Не расстраивайтесь, мы с вами тоже в лидерах! Наш, русский, мозг меньше немецкого всего-то на каких-то 26 граммов! Ненамного отстают от нас корейцы -1376 гр. и японцы -1313 гр. А вот у афроамериканцев средний вес мозга составляет 1223 гр., что на 100 гр. меньше чем у белокожего населения Америки. Но, поверьте, вес мозга не самое главное.

Что позволяет человеку анализировать поступающую информацию? В терминологии нейрогенетики введено понятие – нейросеть. [9, С.420] Именно совокупность нейросетей образует отделы нервной системы человека, которые в свою очередь определяют всю деятельность, придают существу разум, интеллект.

Мозг является, пожалуй, самой сложной из известных нам систем переработки информации. Достаточно сказать, что в нем содержится около 100 миллиардов нейронов, каждый из которых имеет в среднем 10 000 связей. При этом мозг чрезвычайно надежен: ежедневно погибает большое количество нейронов, а мозг продолжает функционировать. Обработка огромных объемов информации осуществляется мозгом очень быстро, за доли секунды, несмотря на то, что нейрон является медленнодействующим элементом со временем реакции не менее нескольких миллисекунд.

Пока не слишком понятно, как мозгу удается получить столь впечатляющее сочетание надежности и быстродействия. Довольно хорошо изучена структура и функции отдельных нейронов, имеются данные об организации внутренних и внешних связей между нейронами некоторых структурных образований мозга, совсем мало известно об участии различных структур в процессах переработки информации. [4, С.195]

Нервные клетки, или нейроны, представляют собой особый вид клеток в живых организмах, обладающих электрической активностью, основное назначение которых заключается в оперативном управлении организмом. Нейрон имеет тело (сому), дерево входов (дендриты) и выходов (аксон и его окончания). Сома, как правило, имеет поперечный размер в несколько десятков микрон. Длина дендритов может достигать 1 мм, дендриты сильно ветвятся, пронизывая сравнительно большое пространство в окрестности нейрона. Длина аксона может достигать сотен миллиметров. Начальный сегмент аксона, прилегающий к телу клетки, утолщен. Иногда этот сегмент называют аксонным холмиком. По мере удаления от клетки он постепенно сужается и на расстоянии нескольких десятков микрон на нем появляется миэлиновая оболочка, имеющая высокое электрическое сопротивление. На соме и на дендритах располагаются окончания (коллатерали) аксонов, идущих от других нервных клеток. Каждое такое окончание имеет вид утолщения, называемого синаптической бляшкой, или синапсом. Поперечные размеры синапса, как правило, не превышают нескольких микрон, чаще всего эти размеры составляют около 1 мкм.

Входные сигналы дендритного дерева взвешиваются и суммируются на пути к аксонному холмику, где генерируется выходной импульс (спайк) или группа импульсов. Его наличие, является функцией взвешенной суммы входных сигналов. Выходной сигнал проходит по ветвям аксона и достигает синапсов, которые соединяют аксоны с дендритными деревьями других нейронов. Через синапсы сигнал трансформируется в новый входной сигнал для смежных нейронов. Этот входной сигнал может быть положительным и отрицательным в зависимости от вида синапсов. Величина входного сигнала, генерируемого синапсом, может быть различной даже при одинаковой величине сигнала, приходящего в синапс. Эти различия определяются эффективностью или весом синапса. Синаптический вес может изменяться в процессе функционирования синапса. Многие ученые считают такое изменение нейрофизиологическим коррелятом (следом) памяти. При этом роль механизмов молекулярной памяти заключается в долговременном закреплении этих следов.

Нейроны можно разбить на три группы: рецепторные, промежуточные и эффекторные. Рецепторные нейроны обеспечивают ввод в мозг сенсорной информации. Они трансформируют сигналы, поступающие на органы чувств (оптические сигналы в сетчатке глаза, акустические в ушной улитке или обонятельные в хеморецепторах носа), в электрическую импульсацию своих аксонов. Эффекторные нейроны передают приходящие на них сигналы исполнительным органам. На конце их аксонов имеются специальные синаптические соединения с исполнительными органами, например мышцами, где возбуждение нейронов трансформируется в сокращения мышц. Промежуточные нейроны образуют центральную нервную систему.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.